基于紫色钻石的微波激射器可将信号放大1000倍

近日，澳大利亚新南威尔士大学研究团队研制出了一种基于紫色钻石的微波激射器系统，可将来自深空的微波信号放大1000倍。它能在室温下工作，而不像同类设备那样，需置于-269℃的环境中。相关论文发表于最新一期《物理评论X》杂志。

研究团队表示，这一系统能够放大由脉冲星、星系或遥远航天器发出的信号，有助于更深入地探索宇宙和基础物理学奥秘。

目前，科学家主要利用电子放大器探测来自旅行者1号等遥远航天器的信号。但这些电子放大器需要低温冷却以减少热噪声。而最新研制出的室温固态微波激射器则无需冷却。

为打造出这款概念验证微波激射器，研究团队在实验室内培育出一种特殊钻石。这种钻石内部含有氮空位中心缺陷，即氮原子取代了晶体结构内空位旁边的碳原子，从而形成一个自旋系统。当该自旋系统被置于磁场内，并暴露于强绿激光束下时，便能放大入射的微波信号。

新研制的室温微波激射器不仅有望在太空探索领域大放异彩，还将在雷达等国防应用中发挥重要作用。雷达通过发射电磁信号并接收从物体上反弹回来的信号，得到有关物体位置、速度和大小的信息。因此，能够检测并增强弱信号的设备将具有极高的实用价值。

研究团队表示仍需进一步研究以降低微波激射器系统噪声。他们预计商业设备或将在两到三年内投入使用。